Nghiên cứu chế tạo phương tiện bảo vệ cá nhân (có áp dụng thành tựu công nghệ sinh học) chống lại tác động của vi sinh vật độc hại

BQP TTKHKT & CNQS VHHVL PVPCVKNBC BO QUOC PHONG TRUNG TAM KHOA HOC KY THUAT VA CONG NGHE QUAN SU’ VIEN HOA HOC - VAT LIEU Phân viện phòng chống vũ khí NBC An Khánh - Hoài Đức - Hà Tây

BQP TTKHKT & CNQS VHHVL PVPCVKNBC

BO QUOC PHONG

TRUNG TAM KHOA HOC KY THUAT VA CONG NGHE QUAN SU’

VIEN HOA HOC - VAT LIEU

Phân viện phòng chống vũ khí NBC

An Khánh - Hoài Đức - Hà Tây

Đề tài cấp Nhà nước KC 04.10 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SINH HỌC XỬ LÝ CHẤT THÁI

QUOC PHONG DAC CHUNG VA SU 0 NHIEM VISINH VAT DOC HAI

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật

Đề tài nhánh KC 04.10.12

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO PHƯƠNG TIỆN BẢO VỀ CÁ NHÂN

(CÓ ÁP DỤNG THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ SINH HỌC)

CHÔNG LẠI TÁC ĐỘNG CỦA VI SINH VẬT ĐỘC HAI

TS Nguyễn Hùng Phong

ÿ|ÿ lọC

TRUNG TÂM KHOA HỌC KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ QUẦN SỰ

VIỆN HÓA HỌC - VẬT LIỆU Phân viện phòng chống vũ khí NBC

An Khánh - Hoài Đức - Hà Tây

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật

Đề tài nhánh KC 04.10.12

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CÁ NHÂN

(CÓ ÁP DỤNG THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ SINH HỌC)

CHONG LAI TAC DONG CUA VI SINH VAT DOC HAI

thuộc đề tài cấp Nhà nước KC 04.10

_NGHIÊN CUU CÔNG NGHỆ SINH HỌC XỬ LÝ CHAT THAI

QUOC PHONG DAC CHUNG VA SU 0 NHIEM VI SINH VAT DOC HAI

Chu nhiém de tai nhanh es

TS Nguyễn Hùng Phong

Cơ quan chủ trì đề tài KC 04.10 Chủ nhiệm đề tài KC 04.10

PHÂN VIỆN TRƯỞNG

HÀ cp cx HaTay 9/2004 Fine /Zm “Báo viết xong 9/2004

Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở thực hiện đề tài nhánh

thuộc Đề tài cấp Nhà nước mã số KC 04.10

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH

Nghiên cứu viên chính vũ khí NBC

2 Nguyên Đình Hòa ' Phó Trưởng phòng Phân viện phòng chống

3 Nguyễn Trọng Dân ' Phó Trưởng phòng Trung tâm công nghệ

Bộ tư lệnh Hóa học

BÀI TÓM TAT

Đề tài nhánh KC 04.10.12 duoc tién hành với mục tiêu và nội dung sau:

Mục tiêu: Thiết kế chế tạo phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp kiểu lọc phòng chống vi sinh vật độc hại

Nói dung nghiên cứu:

1 Tổng quan tài liệu trong và ngoài nước có liên quan

2 Nghiên cứu xây dựng mô hình kết cấu mẫu phương tiện

3 Nghiên cứu khảo sát vật liệu lọc

4 Nghiên cứu thiết kế mẫu ˆ

5 Chế tạo và đánh giá chất lượng sản phẩm

Để thực hiện mục tiêu đã đặt ra, đối tương nghiên cứu của đề tài được xác định là:

- Khẩu trang lọc vi sinh vật: (với 2 chủng loại: khẩu trang gấp và khẩu trang

định hình (chế tạo theo công nghệ tạo hình)

- Bán mặt nạ lọc vỉ sinh vật

Các phương pháp nghiên cứu đã sử dung:

1 Phương pháp đánh giá chất lượng vật liệu lọc: gồm các chỉ tiêu độ dày; khối lượng; sức cản hô hấp (trở lực - sức cản đối với dòng khí đi qua): hiệu suất lọc sol khí

( dạng sương dầu tiêu chuẩn)

.2 Phương pháp đánh giá chất lượng khẩu trang, bán mặt nạ: gồm các chỉ tiêu khối lượng: độ giảm trường nhìn; sức cản hô hấp; hiệu suất lọc sol khí

3 Phương pháp đánh giá hiệu suất lọc vi sinh vật của vật liệu khẩu trang và bán

mặt nạ:

Trên cơ sở ứng dụng một số thành tựu của công nghệ sinh học với các nội dung: nuôi cấy tạo nguồn vi khuẩn, tạo nồng độ sol vi khuẩn trong không khí phán lập và

nuôi cấy vi khuẩn, xác định nồng độ vi khuẩn trong không khí v.v dé tài nhánh KC

04.10.12 đã kết hợp với đề tài nhánh KC 04.10.04 đã thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị xây dựng kỹ thuật và phương pháp đánh giá hiệu quả lọc vi sinh vật của các loại vat liệu và phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp

Đây là phương pháp nghiên cứu mới, lần đầu tiên được xây dựng và sử dụng ở Việt

Nam thể hiện tính mới, sáng tạo trong quá trình thực hiện đề tài.

Kết quả đã đat được:

1 Trên cơ sở nguyên liệu sẵn có và khả năng kỹ thuật - công nghệ Việt Nam đã

nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số loại phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp

chống lại tác động của các vi sinh vật độc hại gồm 3 loại sản phẩm:

3 Các loại sản phẩm khẩu trang và bán mặt nạ tự chế tạo có chất lượng hoàn toàn

đáp ứng mọi yêu cầu đưa vào sử dụng thực tế phòng chống vi sinh vật trong sự cố ô nhiễm vi sinh vật độc hại, trong tấn công khủng bố sinh học, trong chiến tranh có sử dụng vũ khí sinh học, phòng chống dịch bệnh do vi sinh vật cũng như phòng chống bụi phóng xạ, phòng chống các bệnh nghề nghiệp do bụi độc: bụi si lic, bui amiant v.v Danh mục các sản phẩm của đẻ tài nhánh

1 Bản vẽ thiết kế sản phẩm phương tiện phòng hộ cá nhân chống tác động cúa vi

sinh vật độc hại

2 Phương tiện bảo vệ cá nhân mẫu: 10 bộ sản phẩm

3 Bai bao khoa hoc: 01 bai

4 Báo cáo tổng kết đề tài nhánh

MỤC LỤC

Mở đầu

Chương I Chiến tranh sinh học, sự cố ô nhiễm vi sinh vật độc hại và các

phương tiện bảo vệ cá nhân

1.1 Chiến tranh sinh học và các sự cố ô nhiễm vi sinh vật độc hại

1.1.1 Giới thiệu chung

1.1.2 Các tác nhân sinh học

1.1.3 Sự cố ô nhiễm các vị sinh vật độc hại

1.2 Phương tiện bảo vệ cá nhân phòng chống vi sinh vật độc hại

1.2.1 Phương tiện bảo vệ cá nhân

1.2.2 Phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp kiểu lọc

1.2.2.1 Chúng loại và kết cấu

1.2.2.2 Phương tiện bảo vệ cá nhân phòng chống vi sinh vật độc hại, các tiêu

chuẩn quy định

1.3 Khả năng nghiên cứu thiết kế, chế tạo và đưa vào sử dụng thực tế phương

tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp phòng chống vị sinh vật độc hại

Chương II Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

1I.1 Đối tượng nghiên cứu

II.2 Phương pháp nghiên cứu

Chương lïI Kết quả nghiên cứu và thảo luận

III.1 Nghiên cứu xây dựng mô hình kết cấu kiểu đáng khẩu trang bán mat na

II.2 Nghiên cứu khảo sát vật liệu lọc vi sinh vật

1H.3 Nghiên cứu thiết kế mẫu khẩu trang bán mặt nạ

II.3.1 Thiết kế khẩu trang gấp M1

HI.3.2 Thiết kế khẩu trang định hình M4

IIL3.3 Thiết kế bán mặt nạ RP - IM

IH.3.3.1 Thiết kế bán mặt nạ lọc vị sinh vật

IH.3.3 2 Thiết kế chế tạo tầng giấy lọc ví sinh vật

IH.3.3.3 Thiết kế hộp lọc bán mặt nạ

Trang

IH.4 Chế tạo mâu và kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm

TI.4.1 Chế tạo sản phẩm

IH.4.2 Nghiên cứu xây dựng hệ thống thiết bị và phương pháp đánh giá khả

nang loc vi sinh vật của vật liệu, khẩu trang bán mặt nạ Đánh giá chất lượng

Phụ lục 2 Phiếu kết quả đánh giá kiếm định

* Các biên bản kiểm định khả năng lọc vi khuẩn của vật liêu và sản phẩm

* Các phiếu kiểm định chất lượng vật liệu và sản phẩm

Phụ lục 3 Bài báo khoa học (đã đăng)

Các văn bản khác

* Hợp đồng nghiên cứu khoa học

* Ban tự đánh giá

31 31

MỞ ĐẦU

Ngày nay nhân loại đang đứng trước các nguy cơ tiềm ẩn hiện tại, trước mắt cũng như lâu dài trong tương lai về sự cố ô nhiễm môi trường bởi các vi sinh vật độc hại Mối

đe dọa đầu tiên là chiến tranh sinh học với hàng loạt các tác nhân sinh học reo rắc kinh

hoàng cho toàn thể nhân loại trên thế giới về chết chóc, bệnh tật cho con người, động _ Vật, cây cối, hoa màu, gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí v.v [I] Vũ khí sinh học đã bắt đầu được nghiên cứu phát triển từ đầu những năm 40 của thế kỷ XX Sau chiến tranh thế giới thứ 2, vũ khí sinh học được phát triển mạnh hơn và từ 1990 vũ khí sinh học đã thực sự trở thành vũ khí chiến lược và là vũ khí hạt nhân của những

nước nghèo [2]

Mối đe dọa của vũ khí sinh học ngày càng gia tăng khi các tổ chức khủng bố quốc

tế (giáo phái Aum Shinrikyô, tổ chức A1 Quaede và một số tổ chức khủng bố khác sau

sự kiện 11/9 tại Mỹ v.v ) đang tìm mọi cách để sở hữu và sử dụng vũ khí sinh học [3] Ngoài mối đe dọa của chiến tranh sinh học, loài người còn luôn bị đe dọa bởi các sự

cố ô nhiễm vi sinh vật độc hại từ những cơ sở nghiên cứu và tàng trữ vũ khí sinh học (sự

cố Sverlốp Nga 1979)

Và trong lịch sử tồn tại của trái đất thiên nhiên và môi trường cũng đã gây ra một loạt các vụ đại dịch làm kinh hoàng toàn thể nhân loại và đã giết chết nhiều triệu người

141

Hiện nay loài người trong đó có Việt Nam đang phải đối phó với một loạt địch bệnh

do vi sinh vật gây ra: dịch viêm đường hô hấp cấp SARS, dịch cúm do vi rút gây ra cho

động vật và con người

Với mục đích phòng chống trong quân sự và đân sự, để bảo vệ tin cậy và hiệu quả cho bộ đội và nhân dân khi có các sự cố sinh học, các nước trên thế giới đều phải sử dụng hai loại phương tiện phòng độc cá nhân: phương tiện phòng da và phương tiện

phòng hô hấp

Ở Việt Nam hiện nay cả 2 loại phương tiện trên chủ yếu đựa vào nguồn nhập ngoại

từ nước ngoài và viện trợ của các tổ chức quốc tế, trong khi đó về năng lực và khả năng

kỹ thuật - công nghệ đang có, chúng ta hoàn toàn có khả năng tự thiết kế, chế tạo và

1

sản xuất hai loại phương tiện trên để đáp ứng yêu cầu sử dụng trong nước, chủ động trong mọi tình huống, không phải nhập ngoại

Trên cơ sở khoa học và thực tiễn đó, trong khuôn khổ đề tài cấp Nhà nước mã số KC

04.10 giai đoạn 2001 - 2005:

“ Nghiên cứu công nghệ sinh học xử lý chất thải quốc phòng đặc chủng

và sự cố ô nhiễm vi sinh vật độc hại ”

đã đặt ra nhiệm vụ giải quyết vấn đề nêu trên cho đề tài nhánh KC 04.10.12

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp (có áp dụng thành tựu công nghệ sinh học)

chống tác động của vi sinh vật độc hại ” Mục tiêu đề tài:

Thiết kế chế tạo phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp kiểu lọc phòng chống vi

sinh vật độc hại

Để thực hiện mục tiêu trên, dé tài cần giải quyết các nhiệm vụ sau:

1 Tổng quan tài liệu trong và ngoài nước có liên quan

2 Nghiên cứu xây dựng mô hình kết cấu mẫu phương tiện

3 Nghiên cứu khảo sát vật liệu lọc

4 Nghiên cứu thiết kế mẫu

5 Chế tạo và đánh giá chất lượng sản phẩm

Danh mục các sản phẩm phải nộp của đề tài nhánh (trích nội dung Hợp đồng số

12/HĐÐNCKH ký ngày 25/12/2001 giữa Chủ nhiệm dé tai KC 04.10 và Chủ nhiệm đề tài nhánh KC 04.10.12):

1 Bản vẽ thiết kế sản phẩm phương tiện phòng hộ cá nhân chống tác động của vi sinh

vật độc hại

2 Phương tiện bảo vệ cá nhân mẫu: 10 bộ sản phẩm

3 Bài báo khoa học: 01 bài

4 Báo cáo tổng kết dé tai nhánh

CHƯƠNG I CHIẾN TRANH SINH HỌC, SỰ CỐ Ô NHIỄM VI SINH VẬT

ĐỘC HAI VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CÁ NHÂN

LI CHIẾN TRANH SINH HỌC VÀ CÁC SƯ CỐ Ô NHIỆM VISINH VAT DOC

HAL

LLL GIGI THIEU CHUNG:

Vũ khí sinh học là một trong bộ ba vũ khí huỷ diệt lớn: vũ khí hạt nhân, vũ khí sinh học, vũ khí hóa học (gọi tắt là vũ khí NBC) Tác dụng sát thương hàng loạt của vũ khí sinh học dựa trên cơ sở sử dụng các loại vi sinh vật khác nhau để gây bệnh cho con

người, động vật, cây cối, hoa màu [Š]}

Vũ khí sinh học bao gồm các tác nhân sinh học và các phương tiện sử dụng chúng như bom, đạn, pháo, tên lửa và các thiết bị phun rải đặc biệt

Để dùng làm vũ khí sinh học có thể sử dụng tất cả các loại tác nhân sinh học có khả

năng gây bệnh truyền nhiễm như vi trùng, vi khuẩn, vị rút, các loại nấm, các độc tố do

vi sinh vật tiết ra

Vị sinh vật sử dụng làm vũ khí sinh học cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Vị sinh vật có độ độc cao

- Vị sinh vật có khả năng tồn tại lâu

- Vi sinh vat có khả năng gây ra những dịch lớn ˆ

- VỊ sinh vật không có tác dụng trở lại

- Vị sinh vật khó xác định

Vũ khí sinh học có các đặc điểm tác hại như sau [5]:

- Gây bệnh truyền nhiễm: vũ khí sinh học chỉ gây bệnh truyền nhiễm cho người động vật, thực vật, nhưng không có sức phá huỷ các cơ sở vật chất kỹ thuật, cầu cống,

đường xá, phương tiện, trang bị v.v Vũ khí sinh học có hiệu quả tác hại cao hơn nhiều

so Với vũ khí hóa học, ví dụ 100 gam bào tử than được phun rải có hiệu quả có thể giết chết số người bằng 1 tấn chất độc Sarin (6.000 người)

- Tạo ra các ổ bệnh mới: do công nghệ sinh học phát triển mạnh mẽ nên con người

đã tạo ra những tác nhân sinh học mới Bằng công nghệ tái tổ hợp ADN và kháng thể

3

vô tính dòng đơn cùng với kỹ thuật gen, kỹ thuật tế bào, kỹ thuật men, thế giới đã tạo ra những tác nhân hóa sinh học mới - Toxin Toxin có nguồn gốc sinh vật nhưng có bản chất hóa học, có nhiều loại Toxin có độ độc gấp hàng vạn lần so với Sarin Ngày nay

người ta có thể cải tạo các tác nhân sinh học và tổng hợp các độc tố ở quy mô lớn, giá

thành không cao

- Gây mất cân bằng sinh thái, phá hoại môi trường: vũ khí sinh học gây ô nhiễm môi trường rộng lớn hơn so với vũ khí hóa học Sự phá hoại môi trường do vũ khí sinh học gây ra nghiêm trọng hơn rất nhiều so với hiểm họa về môi trường do các hoạt động sản xuất của con người gây ra như: mùa màng và cây cối bị phá huỷ, các loại động,

thực vật bị xáo trộn, xuất hiện các ổ dịch bệnh mới v.v

~ Gây tác hại trước mắt và lâu đài

Vũ khí sinh học đã được bắt đầu triển khai nghiên cứu vào đầu những năm 40 ở Nhật và Đức Sau chiến tranh thế giới thứ H, vũ khí sinh học đã được phát triển mạnh

mẽ cùng với vũ khí hóa học và vũ khí hại nhân [2]

Để ngăn chặn hiểm họa này, Công ước Quốc tế về vũ khí sinh học đã được ký kết

ngày 10/4/1972 và có hiệu lực từ 26/3/1975 Tuy nhiên Công ước Quốc tế này đã không

có hiệu quả, vũ khí sinh học ngày càng được phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia trên thế giới Hiện tại vũ khí sinh học đã thực sự trở thành vũ khí chiến lược và xu hướng

chuyền từ vũ khí hóa học sang vũ khí sinh học ngày càng mạnh mẽ [2,6 - 9]

11.2 CÁC TÁC NHÂN SINH HỌC [5):

a) Tác nhán sinh học dùng làm vũ khí sinh học có thể bao gồm các loại sau:

* XI trùng: có cấu tạo đơn bào thiếu một nhân nhiễm sắc thể và được phân loại theo hình dang: hình cầu hình que dạng xoắn

* Vị khuẩn: là một sinh vật sống trên cơ thể sinh vật khác, có kích thước khác nhau từ 0,5 um đến vài chục um

Vị khuẩn có 3 loại chính:

- Hình cầu: có đường kính từ 0.5 + 1.0 im

- Hình que: dài từ 1 + 8 im

- Hình cong: Hình dấu phẩy, hình xoắn khuẩn, kích thước 20 + 50 im

* Vị rút: là sinh vật rất nhỏ bé, có cấu tạo đơn giản nhất trong các loại vi sinh vật Vi

rút có kích thước cỡ nm (10 + 450 nm)

Về kích thước vi rút nhỏ hơn vi khuẩn, vi khuẩn nhỏ hơn ví trùng

* Nấm; Nấm là một loại vi sinh vật đơn bào hoặc đa bào có nguồn gốc thực vật, sống

ký sinh trên các vi sinh vật khác Nấm có thể trực tiếp gây bệnh hoặc tiết ra chất gây bệnh Nấm có dạng hình sợi, bé day từ dưới 1 im đến 5 um

* Độc tố: là những chất độc do sinh vật sinh ra trong quá trình phát triển và có tác dụng

gây bệnh cho người và động vật Có 2 loại độc tố:

- Ngoại độc tố: độc tố do vi khuẩn sống tiết ra môi trường bên ngoài

- Nội độc tố: Là chất độc nằm trong thân vi khuẩn, chỉ có khi vi khuẩn bị chết

* Ricketsia: là loại sinh vật trung gian giữa vi trùng và vi rút Nó có nhiều đạng: hình cầu, hình thoi, hình que ngắn, kich thudc dai 2 um, rong 0,5 wm

Thế giới đã xác định được một số loại vi khuẩn sau đây đã được nuôi cấy, tang trữ

và sử dụng làm tác nhân sinh học gây bệnh cho súc vật và con người, gây ngộ độc thức

ăn [5,6]

* Vị khuẩn Bacilus Anthracis:

Là loại vi khuẩn hình que gây bệnh than Bệnh than xuất hiện trên người dưới 3 đạng:

biểu hiện trên da, triệu chứng mắc bệnh phổi và triệu chứng viêm nhiễm đường ruột

* Nhóm vi khuẩn Brucella:

Gồm 3 loại vi khuẩn, gây bệnh cho trâu bò Mầm bệnh lây sang người do việc tiếp xúc

và sử dụng các sản phẩm chế biến từ trâu, bò

* Vị khuẩn Corynebacterium Diphtheria:

Là vi khuẩn dạng que mảnh dài 2 + 7 im đường kính 0,5 + 1 hm, gây bệnh sốt đo lây

qua đường hô hấp sau đó vi khuẩn đi vào máu và tấn công vào toàn bộ các cơ quan hô hấp

* Vi khuẩn Malleomyces_Mallei:

Là loại khuẩn hình que, gây bệnh truyền nhiễm cho các loài ngựa, có thể lây lan sang

5

các súc vật khác

Là loại khuẩn hình que nhỏ, dài 2 pm, rong 0,5 um, gây bệnh truyền nhiễm cho ngựa

và các loài gặm nhấm, có thể lây sang người Súc vật mắc bệnh sẽ chết nhanh chóng

* Vikhudn Mycobacterium Tuberculosis:

La loai khudn dang que, dai 1 + 4 um, r6ng 0,2 + 0,5 um gây bệnh lao cho người

* Vikhudn Pasteurella Pestis:

Là vi khuẩn gây ra dịch bệnh chết người dưới 3 hình thức: nổi hạch, chướng hơi và nhiễm trùng máu

* Vikhudn Tularensis (Rabbit hoac Deer - Fly Fever)

Là vi khuẩn có kích thước nhỏ, gây nhiễm trùng máu và dẫn đến tử vong cho người mắc bệnh

* Vikhudn Salmonella Paratyphi:

Là loại vi khuẩn hình que, ngắn, gây ngộ độc thức ăn Người mắc bệnh có triệu trứng

sốt kéo đài, kèm theo tiêu chảy và đau bụng dưới

* Vi khuẩn Salmonella Typhimurium:

Là loại vi khuẩn hình que, ngắn, tròn, dai 1+ 1,5 m, rong 0,5 um, gay ra triéu chimg

Là một ngoại độc tố, do vi khuẩn Colostrodium Botulimum tạo ra Đây là tác nhân sinh

học có độc tính cao nhất hiện nay Độc tố Botulin có 6 biến thể trong đó có 3 biến thể

A, B và E là có độc tính đối với người

Một số tác nhân sinh học đã được Mỹ tiêu chuẩn hóa được nêu trong bảng 1.1 [10]

«

_ Bảng 1.1 Một số vi sinh vật sử đụng làm tác nhân sinh học

Tên vi , Chukya | Thời sian mat khả | Tý lệ tử

sinh vật Tác dụng bệnh (ngày) năng oa ong cua vong (%)

Bumetii hanh dong

‘Mat kha nang

Là bệnh truyền nhiễm cấp tính lây nhiễm qua đường tiêu hóa do phẩy khuẩn tả: vi trùng

Vibriô - Cholerac gây ra Bệnh có thể tạo thành dịch lớn, tỷ lệ tử vong cao

* Bênh đâu mùa:

Là bệnh truyền nhiễm cấp tính lây truyền qua đường hô hấp do vi rút đậu mùa gây ra

* Bênh than:

Là bệnh truyền nhiễm cấp tính tối nguy hiểm lây từ súc vật ăn cỏ sang người và các súc

7

vật khác Bệnh do trực khuẩn than Bacilus Antracis gây ra Trực khuẩn đài 4 + 10 um,

rong 0,3 + 1,0 um, có vỏ và nha bào Nha bào than có sức đề kháng rất cao, tồn tại lâu

ở trong đất (20 + 30 năm)

* Bênh ly:

Là bệnh đường tiêu hóa do trực khuẩn ly gây ra Trực khuẩn ly là vi khuẩn hình que,

đài 1 + 3 hm, hai đầu tròn

_* Bênh cúm:

Là bệnh truyền nhiễm cấp tính đường hô hấp, do vi rút cúm với nhiều dạng khác nhau

gây ra Cúm có thể gây thành dịch, tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong cao

* Bênh viêm não Nhật Bản:

Là bệnh có ổ dịch tự nhiên ở khắp nơi, vi rút tổn tại ở các 6 dich và ở các loài chim,

thú Đã có nhiều vụ dịch lớn viêm não Nhật Bản xảy ra trên thế giới

* Bênh sốt da vàng:

Là bệnh truyền nhiễm lây qua đường máu do vi rút gây ra Có ổ bệnh tồn tại trong tự nhiên, ty lệ tử vong cao

* Bênh sốt ban chấy rân:

Là bệnh do tác nhân Rickettsia Prowazeki thuộc nhóm Reckettsia gây ra Bệnh lây qua

đường máu hoặc đường hô hấp Tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong cao

* Bênh sốt “Q”:

Bệnh đo một loại vi khuẩn hình xoắn ký sinh ở các loài côn trùng rồi truyền sang người

và động vật

1.1.3 SUCO Ô NHIỄM CÁC VI SINH VẬT ĐỘC HẠI

Trong lịch sử tôn tại nhân loại trên quả đất đã xảy ra nhiều sự cố ô nhiễm vi sinh vật

có quy mô lớn, diện rộng hoặc trong phạm vi hẹp, có thời gian dài hoặc ngắn, có tác hại

lớn hoặc hạn chế v.v Các sự cố đó xảy ra có thể do con người chủ động tạo ra (chiến tranh sinh học, khủng bố quốc tế), có thể do yếu tố khách quan (sự cố rò rỉ) hoặc bắt nguồn từ tự nhiên

Từ đầu những năm 40 thế kỷ XX người Nhật đã sử dụng vũ khí sinh học để gây

8

bệnh viêm não và xuất huyết Dangue chống nhân dân Trung Quốc [9] Từ thập kỷ 70 thé ky XX Mj da nhiều lần sử dụng vũ khí sinh học chống nhân dân Cu Ba: gây dịch

bệnh làm chết 500.000 con lợn (1971), gây bệnh Newcastle ở các tỉnh miễn Tay

(1973), miền Đông Cu Ba (1982) gây các bệnh dịch phá hoại mía và thuốc lá, gây xuất

huyết Dangue Gần đây Mỹ đã rải côn trùng để phá hoại khoai tây của Cu Ba

Ngoài mối đe dọa từ các cường quốc quân sự có tiểm lực về vũ khí sinh học, loài người còn thường xuyên bị đe dọa từ các tổ chức khủng bố quốc tế

Chủ nghĩa khủng bố quốc tế thực sự bắt đầu vào ngày 30/5/1995 khi giáo phái Aum Shinrikyô tấn công ga tàu điện ngầm Kyôtô bằng chất độc Sarin làm 12 người chết và

5500 người bị thương Tiếp đó là vụ tấn công khủng bố ngày 11/9/2001 vào Trung tam thương mại thế giới WTC và Lầu Năm góc làm gần 5700 người chết ngay lập tức Ngay sau đó toàn nhân loại thế giới bị bao trùm một nỗi lo sợ về thảm họa còn kinh khủng hơn khi mạng lưới khủng bố quốc tế dùng vũ khí sinh học reo rắc vi trùng bệnh than khắp nơi chỉ bằng những lá thư mỏng có chứa những chất bột màu trắng [11] Quá lo

sợ, người đân Mỹ đã đổ xô đi mua mặt nạ phòng độc và các phương tiện bảo vệ cá nhân

khác để tự bảo vệ mình Chính phủ Mỹ đã cấp tốc đặt hàng các Công ty của Đức và

Ixraen sản xuất mặt nạ cung cấp cho nước Mỹ để chống khủng bố sinh học

Ngoài 2 mối đe dọa trên, nhân loại còn phải chịu thêm một nguy cơ tiềm ẩn khác, luôn thường trực đó là sự cố ô nhiễm vi sinh vật độc hại từ những cơ sở nghiên cứu và

tàng trữ vũ khí sinh học

Sự cố ô nhiễm tác nhân sinh học điển hình là sự cố rò rï vi khuẩn gây bệnh than tại Sverlop - Nga (1979) Sự cố Sverlop đã gây hiệu quả rất nghiêm trọng cho con người và môi trường sinh thái Chương trình nghiên cứu phát triển vũ khí sinh học của Liên Xô

cũ thời đó đã bị lộ từ sự cố nghiêm trọng này

Bản thân thiên nhiên cũng đã từng gây ra các sự cố ô nhiễm vi sinh vật Bệnh dịch hạch đã giết chết khoảng 1/4 dân số châu Âư thời Trung cổ (khoảng 25 triệu người chết) trong khoảng thời gian từ 1347 đến 1351 Bệnh đậu mùa do những người Châu Âu

mang sang Mỹ cũng đã giết hại nhiều thổ đân bản xứ

Bệnh dịch cúm Tây Ban Nha đã làm chết tới 50 triệu người trên khắp thế giới trong

9

khoảng 1918 - 1919 Đến năm 2000, trên toàn thế giới đã có khoảng 40 triệu người đã

bị nhiễm vị rút HIV dẫn đến bénh AIDS

Ngay tại thời điểm hiện nay, nhân loại đang đứng trước thách thức của thiên nhiên: đối phó với dịch viêm đường hô hấp cấp tính do vi rút SARS, bệnh cúm do vi rút gây ra cho súc vật và lây lan sang người l

Khác với chiến tranh hóa học, vũ khí hóa chiến tranh sinh học đời hỏi phải “Sol khí

hóa” các tác nhân sinh học thành các hạt cỡ 1-5 micron Tung rải các tác nhân sinh học

bằng bom đạn thông thường vấp phải một số khó khăn về công nghệ Do các tác nhân sinh học rất nhạy cảm với các điều kiện môi trường nên nhiệt độ quá cao, tia tử-ngoại,

độ ẩm và chất oxy hoá đêu làm giảm hiệu lực và thời gian có hiệu lực của vũ khí sinh

học

Khác với tác nhân hóa học, các tác nhân sinh học có thể được tung rải đễ dàng bằng bình phun thông thường vẫn sử dụng trong nông nghiệp Do đó đễ che giấu, bảo đảm bí

mật để thực hiện mục đích Các phương tiện bay không người lái điều khiển từ xa lắp

bình phun cũng là phương tiện tung rải các tác nhân chiến tranh sinh học, dễ sử dụng và khó bị phát hiện

Điều kiện khí hậu lý tưởng cho việc sử dụng các tác nhân chiến tranh sinh học cũng như hóa học là vào ban đêm gió từ nhẹ đến trung bình Trong điều kiện như vậy, 1000

kg chất độc Sarin có thể có tác dụng trên một khu vực rộng khoảng 7 - 8 km? va co thé

gây tử vong cho 3000 - 8000 người Cũng trong điều kiện tương tự, nếu sử dụng 100 kg

tác nhân gây bệnh than thì có thể có tác dụng trên một vùng rộng đến 300 km? và gây

tử vong cho ] đến 3 triệu người Tác hại đó của tác nhân sinh học này không thua kém

gì một quả bom hạt nhân cỡ nhỏ đến trung bình [4,6]

Trong chiến tranh sinh học và các sự cố ô nhiễm vi sinh vật độc hại, các vi sinh vật gay bénh theo nhiều con đường khác nhau:

- Theo đường hô hấp: lây lan do hít thở phải không khí bị ô nhiễm

~- Theo đường tiêu hóa: lây truyền qua đường ăn uống

- Theo đường máu: do động vật truyền lan

- Theo đường đa: do tiếp xúc với các đồ vật bị ô nhiễm

10

L2 PHƯƠNG TIÊN BẢO VỆ CÁ NHÂN PHONG CHONG CAC VISINH VAT

ĐỘC HAI

12.1 PHƯƠNG TIEN BẢO VỆ CÁ NHÂN:

Như phần trên đã trình bày, trong điều kiện xảy ra chiến tranh sinh học hoặc sự cố

vi sinh vật độc hại, con người có thể bi 6 nhiễm qua các con đường: hô hấp, tiêu hoá (ăn

uống) và qua da (tiếp xúc trực tiếp hoặc qua các vết thương trên da)

Để phòng chống các vi sinh vật độc hại, bảo vệ tin cậy và hiệu quả con người (gồm lực lượng vũ trang và nhân dân), từ trước tới nay trên thế giới các nước đều sử dụng hai loại phương tiện phòng hộ cá nhân: phương tiện phòng da và phương tiện phòng hô hấp [12]

* Phuong tién phong da:

Phương tiện phòng da gồm quần áo phòng da kèm ủng và găng tay dùng bảo vệ da

và cơ thể con người khỏi các tác nhân độc hại

Hiện nay có hai kiểu quần áo phòng da [13]:

- Quần áo phòng da kiểu cách ly: bảo vệ con người theo nguyên lý cách ly cơ thể người sử dụng với môi trường độc hại, ô nhiễm

- Quần áo phòng da kiểu lọc: bảo vệ theo nguyên lý lọc các tác nhân độc hại bằng vật liệu chuyên dụng dùng may quần áo

* Phượng tiên phòng hô hấp:

Phương tiện cá nhân phòng hô hấp dùng để bảo vệ cơ quan hô hấp của người sử

dụng khỏi các tác nhân độc hại và cũng có hai loại:

- Phương tiện phòng hô háp kiểu cách ly: cơ quan hô hấp của người sử dụng được

cách ly với môi trường bên ngoài Qúa trình hô hấp của con người được thực hiện bằng oxy có sẵn trong phương tiện sử dụng

- Phương tiện phòng hô hấp kiểu lọc: bảo vệ cơ quan hô hấp theo nguyên lý các tác nhân độc hại trong không khí hô hấp được lọc qua hộp lọc độc hoặc qua các lớp vật liệu lọc độc chuyên dụng đã lắp sắn trong phương tiện sử dụng

Cho đến nay, phương tiện cá nhân phòng hô hấp kiểu lọc có một số loại cơ bản sau:

11

mặt nạ phòng độc, bán mặt nạ phòng độc và khẩu trang phòng độc

Về mặt nguyên tắc để phòng chống các vi sinh vật độc hại ta phải sử dụng cả hai

phương tiện phòng da và phương tiện phòng hô hấp

Tuy nhiên, tuỳ tình hình, điều kiện và mức độ ô nhiễm cũng như thời gian làm việc trong khu ô nhiễm mà ta có thể lựa chọn sử dụng các loại phương tiện sao cho phù hợp nhưng vẫn bảo đảm bảo vệ tin cậy và hiệu quả Có trường hợp chỉ cần đùng một khẩu

trang để lọc vi sinh vật độc hại cùng găng tay và áo blu thông thường ta có thể làm việc

L2.2 PHƯƠNG TIEN BAO VE CA NHAN PHONG HO HAP

1.2.2.1 CHUNG LOALVA KET CAU [14 - 17}:

Như trên đã nói, phương tiện phòng hô hấp kiểu lọc có một số loại sau:

+ Mặt nạ phòng độc: dùng bảo vệ cơ quan hô hấp và đầu, mặt người sử dụng (mặt

nạ kiểu trùm đầu) hoặc chỉ riêng phần mặt và cơ quan hô hấp (mặt nạ kiểu quai đeo)

Mặt nạ phòng độc bao gồm mặt trùm và hộp lọc độc (có thể có hoặc không có ống

dẫn hơi từ hộp lọc đến mặt trùm)

+ Bán mặt nạ phòng độc: dùng bảo vệ cơ quan hô hấp và phần mũi, mồm của người

sử đụng Bán mặt nạ lọc độc bao gồm chụp cao su (bán mặt trùm) và hộp lọc độc

+ Khẩu trang phòng độc: dùng bảo vệ cơ quan hô hấp và phần mũi, mồm của người

sử dụng Toàn bộ khẩu trang được chế tạo từ một hoặc nhiều lớp vật liệu lọc độc

Hiện nay phương tiện phòng hô hấp kiểu lọc được dùng tương đối phổ biến cả trong

quân sự và dân sự Trong quân sự, mặt nạ được dùng để phòng chống các loại vũ khí hoá học, vũ khí hạt nhân, vũ khí sinh học còn trong dân sự, mặt nạ và bán mặt nạ được

sử đụng với mục đích bảo hộ lao động nhằm bảo vệ người lao động khi làm việc có tiếp

xúc với các tác nhân độc hại [14,15]

Về chủng loại, mặt nạ, bán mặt nạ phòng độc có hai chủng loại: vạn năng và

chuyên dụng Mặt nạ quân sự là loại mặt nạ vạn năng, có khả năng bảo vệ tin cậy, hiệu quả bảo vệ cao, thời gian bảo vệ lâu đài đối với các tác nhân NBC Mặt nạ, bán mặt nạ

dân sự ngoài loại mặt nạ vạn năng còn có loại mặt nạ chuyên dùng: mặt nạ phòng sol

khí độc, mặt nạ phòng bụi độc, mặt nạ phòng hơi khí độc.Trong chủng loại mặt nạ

12

phòng hơi, khí độc còn có nhiều loại chuyên dụng hơn như mặt nạ phòng hơi axit,

phòng hơi bazơ phòng hơi hữu cơ, phòng CO phòng hơi Hg .L5.17]

Về nguyên tắc cấu tạo hộp lọc độc của mặt nạ bán mặt nạ phòng độc bao gồm hai

tang loc: tầng lọc hơi khí độc chế tạo từ than hoạt tính tẩm một số xúc tác phụ gia đặc

biệt và tầng lọc soi khí độc (sol khí bao gồm: sương khói bụi sol vi trùng ) chế tạo từ

giấy lọc soi khí chuyên dụng Tuỳ theo hộp lọc độc của mặt nạ có cả hai loại tầng lọc

hoặc chỉ có một loại tầng lọc mà mặt nạ có tác dụng vạn năng hay chuyên dụng

Mặt nạ phòng độc có thời gian và hiệu quả cao hoặc so với bán mặt nạ phòng độc

Mặt nạ chuyên dụng có thời gian bảo vệ đối với chủng loại độc cần bảo vệ cao hơn so với mat na van nang

Khẩu trang lọc độc có khả năng hiệu quả và thời gian bảo vệ thấp hơn so với mặt

nạ và bán mặt nạ nhưng có ưu điểm gọn nhẹ sức cản hô hấp thấp, để sử dụng và bảo quản ít ảnh hưởng đến hiệu quả công tác giá thành rẻ, dễ sản xuất và chế tạo

Hiện nay khẩu trang phòng độc tương đối đa đang phong phú về chủng loại và kết

cấu Về kết cấu có hai loại: khẩu trang gấp thông thường và khẩu trang định hình Khẩu

trang chủ yếu để phòng sol khí nhưng cũng phân ra nhiều mức độ:

- Khẩu trang xô thông thường: chủ vếu dùng lọc các loại hạt bụi thô kích thước lớn

- Khẩu trang lọc bụi: được chế tạo từ vật liệu lọc sol khí có khả năng lọc bụi hô

hấp kích thước nhỏ chủ vếu phòng chống một số bệnh nghề nghiệp: chống bụi silic bụi amiäng

- Khẩu trang lọc soi khí: loại này không chỉ phòng được các loại bụi rấn trợ như

khẩu trang lọc bụi mà còn phòng được các hạt sương khói có tướng phân tán có kha

năng bay hơi thứ cấp như sương thuốc bảo vệ thực vật ngoài ra loại này còn có thể phòng được mùi và hơi hữu cơ có nồng độ thấp

Trong vật liệu chế tạo khẩu trang loại này ngoài vật liệu lọc sol khí chuyên dùng

người ta còn dùng thêm than hoạt tính ở dạng bột hoặc hạt rất nhỏ và gân đây đã sử

dụng than hoạt tính ở dạng sợi như màng sợi cacbon hoạt tính, vải cacbon hoạt tính.

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều loại mặt nạ, bán mặt nạ, khẩu trang phòng độc

đa năng và chuyên dụng, Chúng loại các phương tiện này cũng rất phong phú và đa

1.2.2.2 PHUONG TIEN CA NHAN BAO VE CO QUAN HO HAP PHONG CHONG VI

SINH VAT DOC HAI CAC TIEU CHUAN QUY DINH:

Như phần trên đã trình bày, nếu trong phương tiện bảo vệ cá nhân có 2 tầng lọc:

tầng lọc chế tạo từ than hoạt tính hoặc than hoạt tính tẩm xúc tác, phụ gia và tầng lọc

chế tạo từ giấy lọc soi khí thì phương tiện bảo vệ đó có khả năng dé phòng được các loại hơi, khí độc và sol khí độc Nếu chỉ có tầng vật liệu chế tạo từ giấy lọc sol khí thì phương tiện bảo vệ chỉ có khả năng đề phòng đối với sol khí độc [15]

Sol khí độc theo khái niệm là một hệ phân tán gồm tướng phân tán (thể rắn hoặc thể lỏng) phân tán trong môi trường phân tán khí Sol khí gồm 3 dạng: sương, khói và bụi Với khói và bụi: tướng phân tán gềm các hạt rắn, còn với sương, tướng phân tán là các

hạt lỏng phân tán trong môi trường khí Soi khí vi trùng (hoặc sol khí ví sinh vật) là hệ phân tán gồm các vi sinh vật được phân tán trong môi trường không khí [12]

Bụi cũng thuộc loại khói nhưng có kích thước lớn hơn Đôi khi trong thực tế “khói” được dùng chỉ hệ phân tán khí sinh ra khi đốt nhiên liệu vừa chứa các hạt rắn: bổ hóng

và tro vừa chứa các hạt lỏng là sản phẩm của sự cất nhiên liệu và các giọt nước do ngưng tụ

Theo độ phân tán các sol khí với tướng phân tán rắn được chia thành khói với các

hạt từ 10” đến 10cm và bụi với các hạt thường lớn hơn 10”cm Còn sương chứa các

hạt có kích thước khá lớn từ 10 đén 10cm (1um = 102cm)

Về bản chất hệ sol khí là một hệ hạt có kích thước phân tán Do vậy trong lĩnh vực chuyên ngành phòng độc theo các tiêu chuẩn quốc tế hiện nay thuật ngữ sol khí

(aerosol) được thay bằng thuật ngữ hạt (particle), vi du: Mask to protect against aerosol

được gọi thống nhất là Mask protect against pasticles [16,17] Như vậy, thuật ngữ hạt bao gồm: bụi, khói, sương, vi sinh vat (vi khuẩn, vi trùng, virut)

Theo tiêu chuẩn EN 133 - 1990 [17] phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp

14

được chia làm 3 nhóm:

- Phương tiện bảo vệ lọc hạt

- Phương tiện bảo vệ lọc hơi, khí độc

- Phương tiện bảo vệ lọc tổ hợp: cả hơi, khí độc và hạt độc

Như vậy phương tiện bảo vệ chuyên dùng phòng chống các vi sinh vật độc hại sẽ nằm trong nhóm 1 theo tiêu chuẩn: Phương tiện bảo vệ lọc hạt

Mặt nạ phòng độc quân sự là loại vạn năng, hộp lọc độc có thể phòng được các loại hơi, khí độc, các loại sol khí độc (sương, khói, bụi phóng xạ và sol vi trùng)

Trong lĩnh vực quân sự để đánh giá khả năng lọc sol khí của hộp lọc thường sử dụng

hệ sol khí dạng sương đầu tiêu chuẩn [18] Khả năng lọc sol khí được đánh giá qua hiệu

suất lọc H (% số hạt sol khí bị bộ lọc giữ lại) hoặc qua hệ số lọt qua K (% số hạt sol khí không bị bộ lọc giữ lại và đi ra đằng sau hộp lọc) Giá trị hiệu suất lọc bụi phóng xạ và

sol vi trùng được tính toán trên cơ sở các giá trị K hoặc H kể trên, kết hợp các giá trị mức phóng xạ hoặc nồng độ sol vi trùng thử nghiệm với mức phóng xạ hoặc nồng độ sol vi tring ở ngưỡng cho phép

Theo tiêu chuẩn quy định của Nga [19] phương tiện bảo vệ lọc hạt được chia làm 2 loại:

- Phương tiện bảo vệ kết hợp phin lọc (loại A)

- Phương tiện bảo vệ có hộp lọc độc (oại B)

(Phin loc: là bộ lọc hoặc tầng vật liệu có khả năng lọc độc)

Loại A là loại mà phần chụp mặt và phin lọc kết hợp với nhau làm một (ví đụ khẩu

trang); loại A còn có thể phân thành 2 kiếu: kiểu có van thở ra và kiểu không có van thở

ra

Loại B là loại có phần chụp mặt và phin lọc (hộp lọc độc) tách riêng (ví dụ mặt nạ -

bán mặt nạ)

Theo các tiêu chuẩn Quốc tế, tiêu chuẩn Châu Âu và tiêu chuẩn của Nga, chất lượng

của các phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp chống hạt được đánh giá thông qua một số chỉ tiêu cơ bản sau [19 - 24]

- Khối lượng: LoạA < 75g

15

Để đánh giá khả năng lọc sol khí của phương tiện cá nhân phòng hô hấp:

- Trong quân sự dùng sương đầu tuốc bin, đầu DOP [12]

- Trong dân sự trước cũng dùng sương dầu DOP nay chuyển sang dùng sương dầu

Paraphin Để kiểm tra khả năng lọc bụi đã sử dụng bụi ran NaCl tiêu chuẩn ŒN 143,

EN 149, AS/NZS 1718 - 1994)

Nhung qua thông tín thu thập được chưa thấy có một công trình nghiên cứu nào được thông báo hoặc công bố về nội dung và phương pháp đánh giá trực tiếp khả năng lọc sol vi sinh vật bằng vi khuẩn sống Theo chúng tôi những nghiên cứu theo hướng

này đã được thực hiện, nhưng có thể do nhiều lý do khác nhau nào đấy liên quan tới các

vấn đề nhạy cảm quốc tế mà các kết quả nghiên cứu chưa được công bố

L3 KHẢ NĂNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐƯA VÀO SỬ

DUNG THUC TE PHUONG TIEN CA NHAN BAO VE CO QUAN HO HAP

PHONG CHONG VISINH VAT DOC HAL

Trong quân sự để phòng chống tác nhân NBC nói chung và tác nhân sinh học nói riêng cần dùng quần áo phòng da và mặt nạ phòng độc

Trên thế giới đã có rất nhiều nước nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sản xuất hàng loạt quần áo phòng da và mặt nạ phòng độc quân sự để trang bị cho bộ đội và dùng làm sản

16

phẩm thương mại bán trên thị trường trang, thiết bị quân sự

Trên lĩnh vực này đã có rất nhiều công trình khoa học nghiên cứu về vật liệu lọc, thiết kế, chế tạo, công nghệ sản xuất nhưng do liên quan tới vấn để bí mật quân sự nên

các nội dung khoa học này không được thông tin phổ biến và công khai Trên các tạp

chí khoa học quân sự chuyên ngành chỉ giới thiệu sản phẩm, với công dụng, cấu tạo và các chỉ tiêu kỹ thuật mang tính quảng cáo thương mại [13]

Trong lĩnh vực dân sự, để bảo vệ sức khỏe người lao động và nhân đân, đã có rất

nhiều loại phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp kiểu lọc được nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sản xuất hàng loạt Nhiều tiêu chuẩn qui định mang tính quốc gia và quốc tế

đã được ban hành để kiểm soát chất lượng các sản phẩm Các phương tiện cá nhân

phòng hô hấp kiểu lọc trong dân sự bao gồm: mặt nạ, bán mặt nạ, khẩu trang [12, 14,

15, 19 - 21] Theo thời gian các sản phẩm trong lĩnh vực này luôn được cải tiến, nâng cấp và hoàn thiện về chủng loại, mẫu mã và chất lượng đáp ứng ngày càng cao nhu cầu

thực tiễn đời hỏi

Ở Việt Nam đề phòng chống vũ khí sinh học trong quân sự cho bộ đội, ta cũng sử

dung quân áo phòng da cách ly và mặt nạ phòng độc kiểu lọc

Hai trang bị trên hiện ta vẫn phải nhập ngoại và chủ yếu chỉ được trang bị cho bộ

đội chuyên trách là bộ đội hóa học

Về mặt nguyên tắc để phòng chống các tác nhân sinh học độc hại, việc trang bị đại trà hai loại phương tiện trên cho toàn quân trong chiến tranh và cho toàn đân với mục

đích phòng thủ đân sự là không được thực tế, không có tính khả thi

Ngoài dân sự, trong lĩnh vực bảo vệ lao động, hiện có một số loại bán mặt nạ và khẩu trang lọc độc nhập ngoại hoặc đo Việt Nam tự sản xuất

Tuy nhiên các sản phẩm kể trên còn có một số hạn chế nhất định:

- Kích cỡ khẩu trang, bán mặt nạ không phù hợp với nhân trắc đầu, mặt người Việt

+ Trước đây mới chỉ có loại khẩu trang gấp đùng xô màn và màng lọc thô chỉ có khả năng lọc các hạt bụi to, kích thước lớn Deo khdu trang loại này chỉ đáp ứng rất ít yêu cầu lọc bụi độc, chủ yếu là tạo tâm lý an toàn cho người sử dụng

+ Tiếp đó là công trình nghiên cứu khẩu trang lọc bụi tỉnh CT-2002 của Viện Y

học lao động và Viện Bảo hộ lao động Tuy nhiên cho đến nay chưa có sản phẩm bán trên thị trường

+ Gân đây Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga đã nghiên cứu chế tạo khẩu trang lọc bụi, vi khuẩn Tuy nhiên chất lượng sản phẩm mới đạt ở bước ban đầu, cần tiếp tục

nghiên cứu hoàn thiện

+ Khẩu trang N 95 Mỹ: Trong các vụ dịch viêm đường hô hấp cấp tính SARS,

dịch cúm gia cầm do vi rút sau đó lây lan sang người và các gia súc khác xảy ra trong thời gian qua, Việt Nam chủ yếu sử dụng loại khẩu trang này

Phân viện Phòng chống vũ khí NBC hiện nay và trước những năm 2000 là Viện Hóa

học quân sự của Binh chủng Hóa học đã có nhiều năm nghiên cứu trong lĩnh vực chế

tạo vật liệu và thiết kế, chế tạo phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp kiểu lọc: mặt nạ, bán mặt nạ, khẩu trang các loại [ 25 - 27]

Với mục đích phòng thủ quân sự và dân sự phòng chống vi sinh vật độc hại để có

thể trang bị đại trà cho toàn quân và toàn đân, chúng ta cần tự nghiên cứu, thiết kế chế tạo các phương tiện chuyên dụng phòng chống vị sinh vật độc hại

Trong khuôn khổ đề tài nhánh KC 04 10 12 cần nghiên cứu chế tạo 1 số phương

tiện bảo vệ cá nhân sau:

* Khẩu trang lọc vi sinh vật: gồm 2 loại khẩu trang gấp và khẩu trang định hình

* Ban mat na loc vi sinh vật: bao gồm chụp cao su che mũi, mồm, hệ thống van,

day đeo và hộp lọc độc Hộp lọc độc chứa tầng lọc vi sinh vật chế tạo từ vật liệu lọc sol khí chuyên dụng

Trong điều kiện hiện tại về năng lực, trình độ và khả năng kỹ thuật công nghệ trong nước, chúng ta hoàn toàn có thể tự nghiên cứu thiết kế, chế tạo và đưa vào sử dụng thực

tế các phương tiện bảo vệ kể trên, đáp ứng các yêu cầu đồi hỏi trong nước và sản phẩm

có chất lượng đạt các tiêu chuẩn Quốc tế quy định

18

Một vấn đề không kém phần quan trọng trong việc quyết định thành công của đề tài

là cần nghiên cứu chế tạo hệ thống thiết bị và xây dựng phương pháp, quy trình đánh

giá khả năng lọc vi sinh vật cho các sản phẩm nghiên cứu do đề tài chế tạo

19

CHUONG II BOI TUONG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

ILI ĐỐI TƯƠNG NGHIÊN CỨU:

-_ Để lựa chọn đối tượng nghiên cứu dé tài căn cứ vào một số cơ sở khoa học, thực tiễn

và mục tiêu, nhiệm vụ đã đặt ra như sau:

- Mục tiêu đề tài: Thiết kế, chế tạo phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp chống

Sản phẩm cũng có thể trang bị cho lực lượng vũ trang để phòng chống các tác

nhân sinh học khi có tình huống

- Chủng loại và kết cấu phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp phòng sol khí độc đã nêu trong phần tổng quan: Mặt nạ bán mặt nạ, khẩu trang

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có trong lĩnh vực này của Viện Hóa học quân

sự - Bình chủng Hóa học trước đây và nay là Phân viện Phòng chống vũ khí NBC

- Căn cứ vào năng lực và khả năng kỹ thuật - công nghệ của Việt Nam về các trang, thiết bị phục vụ gia công chế tạo khuôn, lắp ráp và sản xuất sản phẩm

Trên các cơ sở đó, đối tượng nghiên cứu của đề tài được xác định là

- Khẩu trang lọc vi sinh vật: với 2 chủng loại:

+ Khẩu trang gấp (kiểu thông thường)

+ Khẩu trang định hình (chế tạo theo công nghệ tạo hình)

- Bán mặt nạ lọc vỉ sinh vật

20

Khẩu trang được trang bị đại trà cho toàn dân, toàn quân Bán mặt nạ được dùng cho

các lực lượng chuyên trách hoặc khi có sự cố nghiêm trọng

L2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

11.2.1 PHUONG PHAP DANH GIA CHAT LUONG VAT LIEU LOC:

a Dé day (mm):

Xác định theo TCVN 5071 - 90 [27]

b Khối lượng (g/m?):

Xác định theo TCVN 1752 - 86 [28]

c Sức cản hô hấp (Pa) (trở lực - sức cản đối với đòng khí đi qua):

Xác định theo GOST 10188 -74 (Nga) [15,18]

Diéu kién do: S =50 cm? V= 2,5 lit/phit

d Hiệu suất lọc sol khí (sương dầu tiêu chuẩn) (%):

Xác định theo GOST 20810 - 75 (Nga) [15,18]

Điều kiện đo: S = 50 cm? ; V = 2,5 lí/ phút; Sương dầu: r = 0,14 + 0,17 um ;

Co = 2500 mg/m’ ; Duc ké quang hoc: FEN 58

11.2.2 PHUONG PHAP DANH GIA CHAT LUONG KHAU TRANG, BAN MAT

Xác định theo GOST 10188 -74 (Nga)

Điều kiện đo: V = 30 lí/phút

d Hiệu suất lọc sol khí (sương dầu tiêu chuẩn) (%):

Xác định theo GOST 20810 - 75 (Nga)

Điều kiện đo: V = 30 lí/phút; Sương dầu: r = 0,14 + 0,17 um; Co = 2500 mg/m? ;

Duc ké FEN 58

21

11.2.3 PHUONG PHAP ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT LỌC VI SINH VẬT CỦA VAT

LIỆU, KHẨU TRANG VÀ BÁN MẶT NẠ:

Như phần tổng quan đã trình bày, trong lĩnh vực quân sự để đánh giá khả năng lọc

vi trùng, quân đội các nước trên thế giới đều đánh giá gián tiếp thông qua giá trị hiệu suất lọc sol khí dạng sương đầu Trong lĩnh vực bảo hộ lao động chỉ có các tiêu chuẩn đánh giá hiệu suất lọc sương đầu (GOST 10188 - 74), hiệu suất lọc sương dầu Paraphin, bui NaCl rắn (EN 143)

6 Việt Nam ta, cho đến thời điểm hiện tại, chưa thấy có một công trình nghiên cứu

nào liên quan đến vấn đề đánh giá khả năng loc vi sinh vật của vật liệu và phương tiện

cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp được thông báo :

Hiệu suất lọc vị sinh vật là một chỉ tiêu bảo vệ quan trọng, không thể thiếu đối với

các sản phẩm của đề tài

Trong quá trình thực hiện, đề tài nhánh KC 04.10.12 của chúng tôi đã kết hợp với Viện vệ sinh phòng dịch quân đội, cơ quan chủ trì đề tài nhánh KC 04.10.04 cùng trong

đề tài Nhà nước KC 04.10 dé thiết kế, chế tạo thiết bị, xây dựng kỹ thuật và phương

pháp đánh giá hiệu quả lọc vi sinh vật của các phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp

Trên cơ sở ứng dụng một số thành tựu của công nghệ sinh học với các nội dung: nuôi cấy tạo nguồn vi khuẩn, tạo nồng độ sol vi khuẩn trong không khí, phân lập và

nuôi cấy vi khuẩn, xác định nồng độ vi khuẩn trong không khí v.v , chúng tôi đã

nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống đo xây đựng quy trình đánh giá hiệu suất lọc vi sinh vật của vật liệu và phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp

Đây là công trình nghiên cứu lần đầu tiên được thực hiện ở Việt Nam về lĩnh vực này Hệ thống thiết bị đo, phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật thực hiện đã sử dung góp phần quan trọng vào kết quả thực hiện đề tài cũng như đóng góp vào việc đánh giá chất lượng các phương tiện bảo vệ cá nhân phòng hô hấp dùng trong quân sự và dân sự

ở Việt Nam

2

CHƯƠNG HI KẾT QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

HL1 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH KẾT CẤU, KIỂU DÁNG KHẨU TRANG VA BAN MAT NA

Dựa trên cơ sở tổng quan tài liệu và việc khảo sát các loại mẫu khẩu trang, bán mặt

nạ hiện có trên thị trường (nhập ngoại từ nước ngoài hoặc tự chế tạo trong nước) cũng như khảo sát nguồn nguyên liệu, vật liệu sẵn có và khả năng kỹ thuật - công nghệ trong

nước, nhóm đề tài đã xây dựng mô hình kết cấu và kiểu đáng mẫu 2 loại sản phẩm như sau

A KHẨU TRANG LỌC VI SINH VẬT:

Sản phẩm khẩu trang gồm 2 chủng loại: khẩu trang gấp và khẩu trang định hình Khẩu trang được đeo chụp kín lên phần mũi, mồm để bảo vệ cơ quan hô hấp người sử dụng bằng hai dây đeo

* Khẩu trang gấp:

Khẩu trang gấp có lớp vỏ bên ngoài may từ các loại vải thông thường Bên trong

là tấm lọc độc Tấm lọc độc được chế tạo từ màng sợi tổng hợp và vật liệu lọc sol khí chuyên dụng Khẩu trang có khả năng bảo vệ tốt đối với các vi sinh vật độc hại và các

loại bụi rấn trơ Khẩu trang có khả năng tái sử dụng nhiều lần Khẩu trang có các chỉ tiêu kỹ thuật: trọng lượng, độ giảm trường nhìn, sức cản hô hấp, hiệu suất lọc sol khí,

hiệu suất loc vi sinh vật đáp ứng các yêu cầu đòi hỏi

chất vật liệu lọc dùng chế tạo khẩn trang

23

B BAN MAT NA LOC VI SINH VAT

Bán mặt nạ có cấu tạo và kết cấu như sau:

- Cấu tạo bán mặt nạ gồm:

+ Chụp cao su che mũi, mồm với quai đeo và hệ thống van hít vào, van thở ra

+ Hộp lọc độc (dùng lọc vị sinh vật)

- Kết cấu bán mặt nạ:

+ Hộp lọc độc được lắp ráp với chụp cao su bằng cơ cấu vặn ren

+ Kết cấu hộp lọc: hộp lọc gồm vỏ hộp bên ngoài và tầng lọc vi sinh vật lấp

bên trong Trong tầng lọc sol khí có phin lọc chế tạo từ giấy lọc sol khí chuyên dụng

Các chỉ tiết được làm kín bằng keo đán, đoăng đệm kín và cơ cấu văn ren

Bán mặt nạ có các chỉ tiêu kỹ thuật: trọng lượng, độ giảm trường nhìn, sức cản hô hấp, hiệu suất lọc sol khí, hiệu suất lọc vi sinh vật cao hơn so với khẩu trang và đáp ứng các yêu cầu đòi hỏi để trang bị cho các lực lượng đặc chủng, chuyên trách

HL2 NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT LỰA CHON VAT LIEU:

Để lọc sol khí độc gồm sol vi trùng, sương, khói, bụi độc, trong quân sự và dân sự các nước trên thế giới đều dùng vật liệu lọc độc chuyên dụng là giấy lọc sol khí Giấy

lọc sol khí được chế tạo từ các sợi xenlulo, sợi amiăng, sợi đá bazan, sợi thuỷ tỉnh, sợi

polymer có cấu trúc tạo bởi các sợi với kích thước nhất định phân bố đan xen với nhau thành từng tầng, từng lớp nhưng có đặc trưng là phân bố hỗn loạn, không theo quy luật Cấu trúc đó của giấy lọc cho phép không khí đi qua còn giữ lại tất cả các vi sinh

vật độc hại và các hạt sol khí [12 - 14]

Trên cơ sở khảo sát nguồn vật liệu giấy lọc sol khí, đối chiếu với yêu cầu của đề tài, chúng tôi đã chọn giấy lọc FP của Nga làm vật liệu lọc sol khí để chế tạo khẩu trang và

bán mặt nạ Ngoài ra để chế tạo khẩu trang còn sử dụng màng sợi tổng hợp polyeste và

keo kết dính loại polyacrylic có sẵn trên thị trường

Kết quả đánh giá chất lượng một số loại vật liệu lọc sol khí được trình bày trên bảng 3.1 Thiết bị, phương pháp đánh giá hiệu suất lọc vi sinh vật của các vật liệu lọc được trình bày chỉ tiết ở Chương TH Kết quả nghiên cứu

Phiếu kết quả đánh giá xem phần Phụ lục

24

Bảng 3.1 Chỉ tiêu kỹ thuật của màng sợi và giấy lọc FP

4| 3 | Sức cản hô hấp Hiệu suất lọc sương dầu (%) (a)| 4-10 - 10-15 | 15-20 | 6-10 990 99,99 95,0

5 | Hiệu suất lọc vi sinh vật (%) - 100 100 Không

Kết quả bảng 3.1 cho thấy:

- Hai loại giấy lọc FP N°1 và NŸ2 khảo sát có chất lượng tốt, đều có thể dùng làm vật liệu lọc vi sinh vật để chế tạo của các sản phẩm của đề tài

- Vật liệu lọc FP N2 có hiệu suất lọc sol khí tốt hơn FP N°1, nhưng lại có sức cản

hô hấp cao hơn Tuỳ theo vêu cầu về khả năng lọc vi sinh vật của sản phẩm ta có thể sử

dung vat ligu FP N°] hay FP N2

- Vật liệu lọc FP N93 có chất lượng không đạt yêu cầu, nhưng có ưu điểm là nhẹ

mỏng và có sức cản hô hấp thấp Những ưu điểm này rất thích hợp cho việc chế tạo sản

phẩm Do vậy trong nghiên cứu tiếp theo đề tài sẽ tăng thêm một vài vật liệu phụ trợ

khác cho vật liệu lọc FP N3 để hy vọng có thể sử dụng vật liệu này trong chế tạo các sản phẩm của đề tài

I3 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẪU:

HI.3.1 THIẾT KẾ KHẨU TRANG GẤP (KÝ HIỆU MI):

Khẩu trang gấp lọc vi sinh vật M1 được thiết kế như sau:

- Kết cấu: Khẩu trang MI] có kết cấu kiểu gấp Khi không sử dụng khẩu trang

được gấp lại theo đường sống chạy đọc chính giữa khẩu trang Khi sử dụng mở ra và

được đeo áp sát vào phần mũi, mồm và mặt bằng hai day deo qua hai tai Dây đeo có chi tiết ống nhựa đùng điều chỉnh độ căng dây đeo để bảo đảm khẩu trang được đeo kín

25

với mặt Khẩu trang được làm kín với sống mũi bằng đệm mút xốp và thanh kim loại dẻo

- Cấu tạo: Khẩu trang MI gồm có lớp vỏ bao ngoài và tấm lọc vi sinh vật ở bên

trong

+ Vỏ ngoài: may từ vải cotton hoặc vải cotton pha Bốn góc may dây đeo + Tấm lọc vi sinh vật: là tấm lọc nhiều lớp chế tạo từ các lớp mex, màng sợi

tổng hợp và vật liệu lọc FP N°1 Tấm lọc gồm hai nửa giống nhau, được may ghép liền

với nhau Trên tấm lọc, ở mặt ngoài gắn thanh kim loại dẻo, mặt phía trong cùng vị trí gắn đệm mút xốp

Đã tiến hành thiết kế bản vẽ sản phẩm khẩu trang gấp MI Bộ bản vẽ bao gồm:

+ Bản vẽ lắp sản phẩm

+ Bản vẽ chi tiết 1: Vỏ ngoài

+ Bản vẽ chì tiết 2: Tấm lọc vi sinh vật

+ Bản vẽ chỉ tiết 3: Thanh kim loại

+ Ban vé chi tiết 4: Đệm mút xốp

+ Bản vẽ chỉ tiết 5: Ống nhựa điều chỉnh

(Bộ bản vẽ khẩu trang M1 xem phần Phụ lục)

HỊ.3.2 THIẾT KẾ KHẨU TRANG ĐỊNH HÌNH (KÝ HIỆU M4):

Khẩu trang định hình M4 bao gồm 5 chủng loại có kết cấu giống nhau, nhưng khác

nhau ở kích thước, kiểu đáng phần chụp mặt của khẩu trang và vật liệu lọc dùng trong

khẩu trang (M401 - M403 - M405 - M407 - M409) Ba loại khẩu trang M401 -

M403 - M405 có kích thước kiểu dáng phần chụp mặt khác nhau nhưng cùng sử đụng

vật liệu lọc N®1 Ba loại khẩu trang M405 - M4607 - M409 có cùng kích thước, kiểu

đáng phần chụp mặt nhưng sử dụng các vật liệu lọc khác nhau N1, N°2 và N93 tương

ứng

Khẩu trang M4 được thiết kế như sau:

- Kết cấu: Khẩu trang M4 có kết cấu định hình (với kiểu dáng giống với chụp cao

su bán mặt nạ) gia công bằng công nghệ ép khuôn Khẩu trang được đeo áp sắt vào

26

mặt, che kín phần mũi, mồm bằng hai dây đeo đàn hồi (day chun) Mot day deo ở đỉnh đầu, một dây đeo ở đưới tai sau gáy Hai dây đeo có chỉ tiết điều chỉnh độ căng bằng ống nhựa Khẩu trang định hình có đệm kín để đảm bảo độ kín khít phần tiếp xúc của khẩu trang với mặt người sử dụng khi đeo khẩu trang

- Cấu tạo: Khẩu trang M4 có cấu tạo gồm 3 phần

+ Phần chụp mặt khẩu trang chính là tấm lọc độc lọc vi sinh vật Tấm lọc độc

chế tạo từ nhiều lớp vật liệu: mex, màng sợi tổng hợp, vật liệu lọc FP, vật liệu tạo hình

khối

+ Đệm kín bằng vật liệu polymer xốp Đệm kín được cố định với phần chụp

mặt bằng keo dán

+ Hai dây đeo đàn hồi với chỉ tiết điều chỉnh độ căng hai đây đeo khi đeo

Đã tiến hành thiết kế bản vẽ sản phẩm 3 chủng loại khẩu trang định hình M4:

M401, M403, M 405 Hai chủng loại khẩu trang M 407 va M 409 có kết cấu, hình

đáng và kích thước giống với M 405, chỉ khác về vật liệu lọc độc ở bên trong Bộ bản

vẽ sản phẩm khẩu trang định hình bao gồm:

- Bản vẽ lắp sản phẩm

- Bản vẽ chỉ tiết 1: Chụp mặt định hình

- Bản vẽ chi tiết 2: Đệm kín

- Bản vẽ chỉ tiết 3: Ống nhựa điều chỉnh

Ba bộ bản vẽ sản phẩm khẩu trang M401 M403, M 405 xem phần phụ lục

11.3.3 THIET KE BAN MAT NA LOC VI SINH VAT (KY HIEU RP-1M):

11.3.3.] THIET KE BAN MAT NA LOC VI SINH VAT

- Kết cấu: Là loại kết cấu một hộp lọc

- Cấu tạo bán mặt nạ gồm:

+ Chụp cao su với hệ thống van thở ra, van hít vào và quai đeo

+ Hộp lọc vi sinh vật

- Chụp cao su được thiết kế theo số liệu nhân trắc đầu, mặt người Việt Nam

- Trên chụp cao su: hộp van thở ra đặt ở vị trí trước mũi, lắp ráp với chụp cao su

27

theo cơ cấu gài Hộp lọc độc đặt ở vị trí đưới cầm, lắp ráp với chụp cao su theo cơ cấu vặn ren với cụm đế van hít vào Lá van hít vào lắp ráp với cụm đế van hít vào đặt phía bên trong chụp cao su và lắp ráp với hộp lọc độc

- Quai đeo bán mặt nạ có kết cấu kiểu một dây đeo liễn bằng đây chun Quai đeo

được lắp với chụp cao su bằng 2 móc dây đeo ở 2 bên chụp cao su, cố định bằng chốt Khi đeo lên đầu quai đeo tách ra ở hai vị trí, một ở trên tai vòng qua đỉnh đầu, một ở

đưới tai, vòng qua cổ Điều chỉnh độ căng dây đeo bằng khóa điều chỉnh

- Hộp lọc vi sinh vật gồm vỏ hộp bên ngoài và hộp giấy ở bên trong Hộp giấy có than va nap đậy, bên trong chứa phin lọc vi sinh vật chế tạo từ giấy lọc sol khí FP Phin lọc có kết cấu kiểu một hình rẻ quạt Phin lọc được cố định trong hộp giấy Thân và nắp hộp giấy được lắp ráp với nhau theo kiểu lắp căng kết hợp với keo đán Vỏ hộp bên ngoài gồm thân và nắp hộp lắp ráp với nhau theo cơ cấu vặn ren Hộp giấy được làm kín với vỗ hộp bên ngoài bằng đệm kín (doăng cao su)

~ Vật liệu chế tạo:

+ Chụp cao su, đệm kín, các lá van hít vào, thở ra: chế tạo từ cao su chuyên dụng

+ Quai đeo bán mặt nạ: Dây chun có độ đàn hồi tốt

+ Hệp lọc, hộp giấy hộp van thở ra cụm đế van hít vào, chốt, móc, khoá điều chinh chế tạo từ nhựa PE, PP

Năm 1998 chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp cơ sở

“Nghiên cứu thiết kế chế tạo bán mặt nạ phòng độc dân sự” Đề tài đã được nghiệm thu năm 1999 Do kinh phí thực hiện đề tài nhánh KC 04.10.12 không đủ để thiết kế, chế tạo mới toàn bộ bán mặt nạ lọc vi sinh vật nên trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi chỉ

tiến hành nội dung nghiên cứu thiết kế phần hộp lọc vi sinh vật Toàn bộ các chỉ tiết khác: chụp cao su, hộp van thở ra, hít vào các lá van v.v được chế tạo dựa trên các

bộ khuôn đã có sẩn để lắp ráp chế tạo bán mặt nạ lọc vi sinh vật phục vụ đề tài

HI.3.3.2 THIẾT KẾ CHẾ TẠO TẦNG GIẤY LOC VI SINH VAT (PHIN LOC)

a Lua chon kết cấu:

Về mặt nguyên lý, tầng giấy lọc (phin lọc) trong các loại hộp lọc độc thường được

28

kết cấu theo kiểu “ Phát triển” nghĩa là tầng giấy được chế tạo từ một tấm giấy có diện

tích hình học dạng phẳng lớn hơn gấp nhiều lần điện tích tiết diện ngang của tầng giấy

(tương đương là tiết điện hộp lọc)

Từ trước tới nay trong các loại hộp lọc độc tâng giấy thường có một số kiểu kết

cấu sau: kiểu hình sao - kiểu đèn xếp - kiểu đàn phong cầm - kiểu một rẻ quạt - kiểu hai

rẻ quạt

Từ kinh nghiệm nghiên cứu trong lĩnh vực này, ở đây đối với hộp lọc vi sinh vật

chúng tôi chọn kết cấu tầng giấy định thiết kế theo kiểu một hình rẻ quạt

Tầng giấy - phín lọc được lắp ráp bên trong hộp giấy Hộp giấy gồm 2 chỉ tiết: thân hộp giấy và nắp hộp giấy Nắp và đáy thân hộp gồm các nan hướng tâm để giảm tối đa trở lực (sức cản hô hấp) Phin lọc được chế tạo sao cho khi đặt vào thân hộp thì 1/3 của múi ngoài cùng khi gập xuống ôm vừa khít toàn bộ thành của thân hộp Phin lọc được làm kín với thân hộp bằng keo và bằng cách đậy nắp hộp vào thân hộp (đè lên đầu múi giấy ngoài cùng của phin lọc để làm kín) Nắp và thân hộp giấy được cố định chặt với nhau bằng keo dán

b Thiết kế phin lọc:

Trở lực tổng thể bán mặt nạ - ký hiệu APguw gồm trở lực của toàn bộ các chỉ tiết:

chụp cao su, van hít vào, hộp lọc ngoài hộp giấy và phin lọc

Tổng trở lực của chụp cao su, van hít vào và hộp lọc ngoài được gọi là trở lực kết cấu của bán mặt nạ - ký hiệu APxc Qua kinh nghiệm nghiên cứu AP„c < 20 Pa

Do vậy để trở lực bán mặt nạ APsu,, < 60 thì trở lực hộp giấy chứa phin lọc AP„o

Sẽ là: APuc < 60 - 20 = 40 Pa

Khi tính tới trở lực kết cấu của hộp giấy thì trở lực phín lọc APn, < 35 Pa

Trở lực phín lọc được tính ra theo công thức gần đúng sau:

L - chiều đày giấy lọc (mm)

V - Jưu lượng dòng khí (lí/phút)

S¿„ - điện tích làm việc (hiệu dụng) của phin lọc (cm?)

Từ kết quả bảng 3.1 với giấy lọc FP NP1 của Nga, dùng công thức trên ta tính

Gitta S,, cla phin lọc va diện tich hinh hoc S,, cla tdém giấy dùng gấp thành phin

lọc có quan hệ với nhau theo công thức kinh nghiệm sau:

Trên cơ sở thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố: chiều cao múi giấy và

số múi giấy của phin lọc khi ấn định đường kính phin lọc là 80 mm, nhóm đẻ tài đã chế

tạo được phin lọc dùng trong bán mặt nạ lọc vị sinh vật

Thông số kỹ thuật của phin lọc thiết kế được trình bày trong bảng 3.2

Bang 3.2 Chỉ tiêu kỹ thuật của phin lọc

HI.3.2.3 THIẾT KE HOP LOC BAN MAT NA

Trên cơ sở phin lọc chế tạo, đã tiến hành thiết kế bản vẽ lắp và ban vẽ sản phẩm hộp giấy và hộp lọc độc Bộ bản vẽ bao gồm:

1.4.1 CHE TAO SAN PHAM:

Đã tiến hành chế tạo 3 loại sản phẩm của để tài:

- Khẩu trang gap loc vi sinh vat M1

- Khẩu trang định hình lọc vi sinh vật M401 - M403 - M405 - M407 - M409

- Ban mat na loc vi sinh vat RP -1M

11.4.2 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LỌC SOL VI SINH VẬT CỦA VẬT LIỆU LOC KHẨU TRANG VÀ BAN MAT NA LOC VI SINH VAT:

Hai dé tai nhanh KC 04.10.12 va KC 04.10.04 đã phối hợp cùng nghiên cứu nội

dung này Qua nghiên cứu thử nghiệm đã thiết kế, chế tạo lắp đặt và đưa vào thử

nghiệm hệ thống thiết bị đánh giá khả năng lọc vi sinh vật Sau khi lắp đặt đã tiến hành

đo thử nghiệm để sửa chữa và hoàn thiện toàn bộ hệ thống thiết bị đánh giá Qua kết quả thử nghiệm đã xây dựng được qui trình đánh giá hiệu suất lọc vi sinh vật của vật

31

liêu và các phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp

Sơ đồ thiết bị đánh giá hiệu suất lọc vi sinh vật của vật liệu và phương tiện cá nhân

bảo vệ cơ quan hô hấp (bán mặt nạ, khẩu trang) được trình bày trên hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống thiết bị đánh giá hiệu suất lọc vì sinh vat

cua vat liệu và phương tiện cá nhân bdo vệ cơ quan hô hấp

1 Bơm chân không 5 Quạt phân phối

2 Bình lấy mẫu vi sinh vật 6 Bộ tạo sol vi sinh vật

3 Thiết bị đo lưu lượng khí 7 Buồng thử

4 Bộ gá mẫu thử 8 Dia lay mau vi sinh vat

(vị trí: 4 góc và điểm giữa, mỗi

vị trí 2 đĩa)

32

QUI TRINH DANH GIA

1, Hoa chat:

- Dung dich focmalin 36%

- Thạch dinh duGng, thach máu

- Nước muối sinh lý 0.85% tiệt trùng

- Canh thang dinh dưỡng

2 Chung vi sinh vat:

Vi sinh vật sử dụng trong thử nghiệm là vi khudn Staphylococus aureus, Gram (+)

hình cầu kích cỡ lim

3 Qui trình đo:

Thực hiện thứ tự theo các bước sau:

- Thiết b; được lấp ráp đồng bộ như sơ đồ hình 3

+ Khi đo vật liệu lọc: dùng bộ gá kẹp vật liệu, diện tích vật liệu thử 50 cm’, lm lượng khí thư 2.5 lít/phút

+ Khi đo khẩu trang bán mật nạ: dùng bộ gá chuyên dụng tự chế tạo phù hợp với từng chung Ì2a¡ lưu lụơng khí thứ 30 lít/phút

- Kiêm tra độ kín của thiết bị

- Tiệt trùng toàn bộ thiết bị bàng dung dịch focmalin 36%, định mức 12 - 12 g/m?

- Kiêm tra độ vô trùng của toàn bệ hệ thống

- Tiên nành đo:

+ Tạo sol vị khuân trong buồng thư bằng bộ tao sol vị sinh vật 6 (thiết bị phun khí dung) Bật quạt phân phối 5 làm đều nồng độ vi khuẩn trong toàn bộ buồng thử Sau khi phun xong 2 ôn định 1Š phút Lấy các đĩa thạch lấy mẫu 8, ủ các đĩa thạch ở nhiệt độ

372C/ 24 giè tính số khuẩn lạc trung bình trên 2 đĩa theo vị trí, từ đó tính số lượng vi

khuẩn trong 1m không khí theo phương pháp của tác giả Rober Koch

+ Hút không khí trong buồng thử qua mẫu thử Thời gian thử nghiệm: 10 phút

Lượng khỏng khí hút được đi qua hệ lấy mẫu gồm 2 bình nước muối vô trùng được nối

liên tiếp với nhau Sau khi hút xong lấy 1 mì nước muối ở mỗi bình cấy vào môi trường

33